Задача 510409. Исследование функций без помощи производной

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 123.2.1 Монотонность функции. Промежутки возрастания и убывания3.2.5 Точки экстремума функции

Найдите точку минимума функции y= корень из: начало аргумента: x в квадрате плюс 6x плюс 12 конец аргумента .

В подтеме 17 задач
Разбор
Главная идея: Минимум корня от выражения совпадает с минимумом самого выражения, так как корень — возрастающая функция; парабола с положительным старшим коэффициентом имеет минимум в вершине, которую находим по формуле абсциссы вершины.

Обозначим подкоренное выражение: f(x)=x2+6x+12f(x) = x^2 + 6x + 12.

Поскольку функция y=ty = \sqrt{t} является возрастающей при t0t \geq 0, исходная функция y=x2+6x+12y = \sqrt{x^2 + 6x + 12} достигает минимума в той же точке, где достигает минимума выражение под корнем.

Квадратный трёхчлен f(x)=x2+6x+12f(x) = x^2 + 6x + 12 имеет положительный старший коэффициент (коэффициент при x2x^2 равен 1 > 0), поэтому его график — парабола, ветви которой направлены вверх. Минимум такой параболы находится в вершине.

Для квадратного трёхчлена ax2+bx+cax^2 + bx + c абсцисса вершины вычисляется по формуле: xmin=b2ax_{\min} = -\frac{b}{2a}

В нашем случае: a=1a = 1, b=6b = 6, c=12c = 12.

Подставляем: xmin=621=62=3x_{\min} = -\frac{6}{2 \cdot 1} = -\frac{6}{2} = -3

Проверим, что функция определена в этой точке: f(3)=(3)2+6(3)+12=918+12=3>0f(-3) = (-3)^2 + 6(-3) + 12 = 9 - 18 + 12 = 3 > 0. Подкоренное выражение положительно, значит функция определена.

Таким образом, точка минимума: x=3x = -3.

Типичные ошибки

  • Забывают, что корень — монотонно возрастающая функция, и пытаются искать минимум исходной функции через её производную, усложняя задачу.
  • Ошибаются в применении формулы абсциссы вершины параболы, перепутав знаки коэффициентов или их значения.
  • Не проверяют, определена ли функция в найденной точке (не убеждаются, что подкоренное выражение неотрицательно).

Ещё задачи этой подтемы